Persbericht Hubrecht Instituut

Hoe cellen zorgen dat eiwitten opgeruimd worden zodra hun taak erop zit

23 februari 2022

Om te kunnen delen, hebben cellen een verscheidenheid aan gespecialiseerde eiwitten nodig. Maar hoe zorgen de cellen ervoor dat al die eiwitten weer opgeruimd worden zodra ze niet meer nodig zijn? Onderzoekers van het Hubrecht Insitute ontdekten dat de genetische code voor de productie van deze eiwitten wordt afgebroken op het moment dat de cel in tweeën splitst. De onderzoekers publiceerden hun resultaten op 1 februari 2022 in eLife.

Celdeling staat aan de basis van het leven. Het zorgt ervoor dat nieuwe cellen ontstaan, waardoor een lichaam bijvoorbeeld kan groeien en beschadigingen kunnen worden gerepareerd. Celdeling is dus essentieel voor de opbouw en het onderhoud van ons lichaam. Wanneer er iets verkeerd gaat tijdens de celdeling kunnen ziektes zoals kanker ontstaan.

Dochtercellen

Als een cel zich opmaakt om te delen, verdubbelt het eerst zijn genetisch materiaal, het DNA. Vervolgens wordt de dubbele set DNA van de cel gelijk verdeeld over twee nieuwe dochtercellen. Als het proces goed verloopt, blijven er aan het eind van de celdeling dus twee cellen over die elk een identieke kopie van het DNA van de moedercel bevatten. Beide dochtercellen kunnen op hun beurt weer delen, waardoor vier cellen ontstaan, enzovoorts.

Noodzakelijke eiwitten

Om het proces van celdeling goed te laten verlopen, is er op verschillende momenten tijdens de celdeling een grote verscheidenheid aan gespecialiseerde eiwitten nodig. Deze eiwitten moeten niet alleen op het juiste moment tijdens de celdeling worden gemaakt, maar ook weer verdwijnen zodra hun taak erop zit. Blijven ze aanwezig, dan kunnen er fouten worden gemaakt in de celdeling. Met hun recente publicatie in eLife biedt de groep van Marvin Tanenbaum nieuwe inzichten in hoe cellen ervoor zorgen dat deze eiwitten op tijd opgeruimd worden.

Afbraak van genetische code

De onderzoekers ontdekten dat het RNA – de genetische code voor de productie van de eiwitten die belangrijk zijn tijdens de celdeling – wordt afgebroken op het moment dat een cel zich in tweeën deelt. Zonder dit RNA, ook wel messenger RNA of mRNA genoemd, kunnen geen nieuwe eiwitten worden gevormd, wat ervoor zorgt dat deze eiwitten snel verdwijnen uit de cel. Daarnaast ontdekten ze dat een specifiek eiwit, CNOT1, betrokken is bij de afbraak van het mRNA tijdens de celdeling.

Ziektes beter begrijpen

De resultaten bieden inzicht in de vele processen die plaatsvinden tijdens de celdeling. Uiteindelijk kan dit bijdragen aan onze kennis over gezonde celdeling, maar ook over wat er allemaal mis kan gaan. Met deze informatie kunnen we het ontstaan van ziektes zoals kanker beter te leren begrijpen.

Publicatie

Lenno Krenning*, Stijn Sonneveld* & Marvin Tanenbaum. Time-resolved single-cell sequencing identifies multiple waves of mRNA decay during the mitosis-to-G1 phase transition. eLife (2022). * equal contributions

Het Hubrecht Instituut

Het Hubrecht Instituut is een onderzoeksinstituut dat zich richt op ontwikkelings- en stamcelbiologie. De 24 onderzoeksgroepen van het instituut doen fundamenteel en multidisciplinair onderzoek, zowel in gezonde systemen als in ziektemodellen. Het Hubrecht Instituut is onderdeel van de KNAW en bevindt zich op Utrecht Science Park. Sinds 2008 is het instituut geaffilieerd met het Universitair Medisch Centrum Utrecht. Dit bevordert de vertaling van het onderzoek naar de kliniek. Het Hubrecht Instituut heeft een partnerschap met het European Molecular Biology Laboratory (EMBL).

Het Hubrecht Instituut is gevestigd in Utrecht (Uppsalalaan 8, 3584 CT Utrecht).